Магнит өрісі және оны сипаттайтын негізгі ұғымдар, заңдар. Био-Савар-Лаплас заңының қолданылуы. Ампер, Лоренц күштері. Холл эффектісі. Электромагниттік индукция. Өздік индукция. Магнит өрісінің энергиясы. Заттардың магниттік қасиеттері
Электромагниттік тербелістер, олардың түрлері, теңдеулері. Айнымалы электр тогы. Тербелмелі контур. Электромагниттік толқындар. Ығысу тоғы. Максвелл теңдеулері
жүктеу/скачать 255,69 Kb.
|
5. АиУ қ. физ.2 дәрістік кешен
| Дәр.3-4. Электромагниттік тербелістер, олардың түрлері, теңдеулері. Айнымалы электр тогы. Тербелмелі контур. Электромагниттік толқындар. Ығысу тоғы. Максвелл теңдеулері.
Тұйық өткізгіш контурмен шектелген бет арқылы өтетін магнит ағыны өзгергенде сол контурда индукциялық деп аталатын электр тогы пайда болады. Индукциялық токтың пайда болуы тізбекте электромагниттік индукцияның электр қозғаушы күші бар екендігін көрсетеді. Фарадейдің электромагниттік индукция заңы: тұйық өткізгіш контурмен шектелген бет арқылы өтетін магнит ағынының өзгеру себебі қандай да болмасын, контурдағы пайда болатын э.қ.к. мына өрнектің көмегімен анықталады . Бұл өрнектегі минус таңбасы энергияның сақталу заңына негізделетін Ленц ережесінің салдары болып табылады. Ленц ережесі: контурдағы индукциялық токтың бағыты әрдайым оның тудыратын магнит өрісі осы индукциялық токты қоздырған магнит ағынының өзгерісіне қарсы тұратындай жағдайда болады. Соленоидтің индуктивтілігі мынаған тең , мұндағы - орамдар саны, - соленоидтің ұзындығы, - оның көлденең қимасының ауданы. Өзекшесіз соленоидтің индуктивтілігі - ге тең болсын. Егер соленоидтің өзекшесі бар болса, онда оның индуктивтілігі басқа болады: , мұндағы - соленоид өзекшесі затының магниттік өтімділігі. Егер өріс біртекті болса, онда оның ішінде жиналған энергия кеңістікте тұрақты тығыздықпен таралады: . Өзгеріп отыратын электр өрісі және ол қоздырған магнит өрісінің арасындағы сандық ара қатысты анықтау үшін Максвелл ығысу тогы ұғымын еңгізді. Ығысу тогының тығыздығы . Өткізгіштік тогының өзінетән барлық физикалық қасиеттердің ішінен ығысу тогы тек біреуін, атап айтқанда, қоршаған кеңістікте магнитөрісін тудыру қабілеттілігін, иеленеді. Толық ток өткізгіштік тогымен ығысу тогының қосындысына тең. Электромагниттік толқындардың – кеңістікте шектелген жылдамдықпен таралатын айнымалы электромагниттік өрістің - бар болуы Максвелл теңдеулерінің салдары. Электромагниттік өрісті тудыратын зарядтар мен токтардан алыс жатқан біртекті және изотропты ортадағы айнымалы электромагниттік өрістің және кернеулік векторлары толқындық теңдеуге бағынады: , , мұндағы - Лаплас операторы, - толқынның фазалық жылдамдығы. Энергияның тығыздығын толқынның ортадағы таралу жылдамдығына көбейте отырып, энергия ағынының тығыздық модулін табуға болады: . , және векторларының бағыттарын ескерсек, электромагниттік энергияағынының тығыздық векторын (Умов-Пойнтинг векторы) мына түрде жазуға болады . Тербелмелі контур сыйымдылығы С конденсатордан және оған тізбектей жалғанған индуктивтілігі L катушкадан тұрады. Тербелмелі контурдағы алдын-ала зарядталған конденсаторды катушкамен тұйықтаса, конденсатордағы заряд және катушкадағы тоқ еркін тербеледі. Айнымалы электромагниттік өріс кеңістікте жарық жылдамдығына тең жылдамдықпен таралады. Сондықтан контурдың сызықтық l өлшемі тым үлкен болмаса (l< немесе , мұндағы және кез келген t уақыт мезетіндегі конденсатор заряды және оның астарларының потенциалдар айырымы. Еріксіз тербелістерді электрлік тербелмелі контурда іске асыру үшін оған ЭҚК-і уақыт бойынша өзгеретін электр энергиясының көзін қосу керек (21.5-сурет). Электротехникада ЭҚК-пен және ішкі электрлік кедергімен сипатталатын электрлік энергия көзін ЭҚК көзі (кернеу көзі) деп атайды. Контурдағы квазистационар электр тогының еріксіз тербелістері кезінде тізбектің 1-R-L-2 бөлігі үшін Ом заңы былай жазылады: . Мұндағы конденсатор астарларының потенциалдар айырымы, q –оның заряды, ал ЭҚК көзінің ішкі электрлік кедергісі R – мен салыстырғанда елеусіз аз. Мұндай ЭҚК көзі идеал ЭҚК көзі деп аталады. Электр зарядының сақталу заңы бойынша: . жүктеу/скачать 255,69 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|